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TRABAJO COLABORATIVO
TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUALES EN LA INDUSTRIA DE NARIÑO.
Elaborado por:
ANDREA OJEDA GUERRERO
C.C. 59.586.049
ANA CAROLINA TARAPUES QUIROZ
C.C. 1. 085.276.478
JULIETA ALEJANDRA HIDALGO TORRES
C.C. 1.085.281.877
ANDRES RICARDO SANTACRUZ MALLAMA
C.C. 1.085.268.484
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS
MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
SAN JUAN DE PASTO
2015
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TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUALES EN LA INDUSTRIA DE NARIÑO.
Elaborado por:
ANDREA OJEDA GUERRERO
C.C. 59.586.049
ANA CAROLINA TARAPUES QUIROZ
C.C. 1. 085.276.478
JULIETA ALEJANDRA HIDALGO TORRES
C.C. 1.085.281.877
ANDRES RICARDO SANTACRUZ MALLAMA
C.C. 1.085.268.484
Presentado al Doctor:
NELSON RODRIGUEZ VALENCIA
UNIVERSIDAD DE MANIZALES
FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES, ECONOMICAS Y ADMINISTRATIVAS
MAESTRIA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE
SAN JUAN DE PASTO
2015
RESUMEN
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El presente trabajo reconoce conceptos asociados al tratamiento de agua residual, analizando la
información de la documentación bibliográfica existente, donde se dan a conocer pautas para
mejorar la actuación ambiental en la actividad del sector industrial.
La contaminación del recurso hídrico por procesos domésticos e industriales es cada vez mayor,
este genera grandes alteraciones a nivel del medio ambiente y de salubridad tanto humana como
animal. Las aguas residuales son definidas como las aguas que contienen material disuelto y en
suspensión, luego de ser usada por una comunidad o industria. Ahora bien, toda actividad
industrial en cuyo proceso de producción, transformación o manipulación se utilice agua, esta se
convierte en agua residual, la cual debe ser devuelta a las fuentes hídricas bajo parámetros
ambientales establecidos y que cumplan la normatividad.
En este sentido, las medidas generales para el manejo de aguas residuales industriales están
encaminadas a la racionalización del consumo del agua para la disminución de los caudales, al
cumplimiento de los requerimientos normativos de remoción de contaminantes y la capacidad de
asimilación o recuperación natural de las corrientes receptoras. No podrán verterse o dejar que
se infiltren residuos líquidos industriales sin el respectivo tratamiento hacia fuentes hídricas
superficiales o subterráneas, por lo tanto para cada proceso industrial a desarrollarse en las
diferentes poblaciones deberán especificar el sitio de descarga, recepción y el diseño de los
sistemas de tratamiento adecuados.
De acuerdo a lo anterior, el presente trabajo pretende dar a conocer los diferentes procesos de
aguas residuales en las industrias de café, curtiembres, minería de oro y trapiches artesanales
en el departamento de Nariño; donde se realizan procesos anaeróbicos, manejo de
microrganismos eficientes (EM), procesos físicos y procesos químicos. De la misma manera se
hace referencia a la normativa vigente en cuanto al tratamiento de aguas residuales para cada
una de las industrias en mención.
INTRODUCCION
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Las aguas residuales son las aguas usadas y los sólidos que por uno u otro medio se introducen
en las cloacas y son transportados mediante el sistema de alcantarillado. Toda agua residual
afecta en alguna manera la calidad del agua de la fuente receptora. Sin embargo, se dice que un
agua residual causa contaminación o polución solamente cuando introduce condiciones o
características que hacen el agua de la fuente o cuerpo receptor, inaceptables para el uso
propuesto de la misma.
Estas aguas generan muchas alteraciones cuando son vertidas directamente a la fuente, entre
estas están: desoxigenación del agua, muerte de peces, olores indeseables, deposición en los
lechos de los ríos; si es orgánica se descompone y flota mediante el empuje de los gases, cubre
el fondo e interfiere con la reproducción de los peces o trastorna la cadena alimenticia, extinción
de peces y vida acuática, destrucción de bacterias, interrupción de la auto-purificación,
incremento de temperatura que afecta a la fauna y micro fauna acuática; el color, olor y turbiedad
que hacen estética, química, física y microbiológicamente inaceptable el agua para uso público.
Toda descarga de aguas residuales tiene en cuenta la normatividad vigente como Decretos,
leyes y normas que estipulan los requisitos y condiciones que establezca el Ministerio de Salud,
el Ministerio de Medio Ambiente, por ejemplo; el grado de tratamiento requerido de acuerdo con
las características de los residuos industriales líquidos, exigencia del trámite de licencias
ambientales, entre otras, establecidas en los decretos; Decreto 3930 de 2010, Decreto 1594 de
1984, Decreto 901 de 1997, Ley 09 de 1979, Ley 99 de 1993, Ley 373 de 1997.
De acuerdo a lo anterior en el presente documento se describe las problemáticas y soluciones
que se emplean en diferentes industrias, como son los trapiches, curtiembres, vertimientos de
minería de oro y beneficio de café.
En este sentido de manera resumida se describe cada problemática de la siguiente forma:
Trapiches:
Desde esta perspectiva hablamos de las aguas industriales generadas por los trapiches
artesanales, ubicados en algunas zonas del departamento de Nariño, como son Sandoná,
Consacá, Ancuya y Linares, en los cuales sus aguas residuales provenientes del lavado de las
actividades diarias de la molienda, son vertidos directamente sobre el suelo o fuentes hídricas
cercanas; si bien existe una normativa para el tratamiento de estos vertimientos, esta no se
cumple de manera eficiente, teniendo como principal causa las mencionadas anteriormente. De
igual forma en Colombia no existe un tratamiento estandarizado para el manejo de las aguas
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residuales provenientes de este tipo de actividades y se maneja únicamente la descontaminación
mediante procesos anaeróbicos y microrganismos eficientes (EM).
Curtiembres:
En Nariño, existen 64 pequeñas y medianas empresas dedicadas al curtido de pieles,
principalmente de origen bovino, algunas de ellas funcionan de manera artesanal y la mayoría no
cuenta con la infraestructura necesaria para minimizar sus impactos ambientales,
específicamente los determinados según el cálculo del caudal de diseño de las aguas residuales,
con el cual se deberá diseñar el Sistema de Tratamiento, que incluya las memorias de cálculo,
procedimientos y especificaciones de la tecnología seleccionada para tratar el agua residual
industrial. En este punto, se debe proponer la alternativa más viable para dar cumplimiento a las
normas de vertimiento contempladas en los Decretos 1594 de 1984 y 3930 de 2010. Dicha
propuesta deberá ser soportada mediante estudios de suelos, percolación y capacidad de carga
en el área.
Minería de oro:
Teniendo en cuenta las problemáticas ambientales generadas por la operación de los proyectos
mineros de oro, principalmente hacia el recurso hídrico, es necesario que estos implementen
sistemas de tratamiento de aguas residuales, los cuales generalmente se adecuan e
implementan según los lineamientos establecidos en las guías minero ambientales emitidas por
el Ministerio de Minas y Energía y el Ministerio de Medio Ambiente, en estas se describen los
instrumentos técnicos que consolidan modelos o esquemas para el mejoramiento de la gestión,
manejo, y desempeño de los proyectos mineros, permitiendo así el cumplimiento de la
normatividad ambiental vigente y disminuyendo la contaminación del vertimiento.
Para hacer referencia a lo anterior, se toma como ejemplo el tratamiento de aguas residuales del
caso de la mina Canadá, ubicada en el municipio de la Llanada, y legalizada a nivel ambiental
bajo el expediente No. 108. El tratamiento de las aguas provenientes de ésta industria, está
regida por la normatividad minera, Ley 685 de 2001, Decreto 1594 de 1984 y el Decreto 3930 de
2010, para ello cuenta con las fases de neutralización de químicos empleados en el proceso con
la utilización de cal solida y liquida, sedimentadores para el tratamiento de sólidos disueltos y
fases de aireación y oxidación.
Beneficio del café
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La composición del café es muy compleja desde el punto de vista químico; no solo porque
contiene una amplia variedad de compuestos químicos, sino por que reaccionan en todas las
etapas del procesamiento del mismo, el cual consiste en: Cosecha, beneficio/Trilla, tostación y
molienda, extracción, concentración, secado, granulación
De este proceso se obtiene aguas residuales llamadas agua de beneficio y agua de lavado, las
cuales por sus características significan una gran carga contaminante, lo cual se traduce en
considerables impactos ambientales, por lo tanto se ha visto la necesidad de buscar alternativas
para darle un tratamiento y una disposición final adecuados y de este modo disminuir los daños
causados al medio ambiente por el desarrollo de esta actividad agroindustrial.
El tratamiento consiste en un sistema anaerobio con bacterias facultativas de los grupos I y II.
OBJETIVOS
Objetivos General
Reconocer el tratamiento de agua residual que se da en el sector industrial de trapiches
artesanales, curtiembres, minería de oro y beneficio de café a partir de la revisión bibliográfica,
para contextualizarla en el departamento de Nariño.
Objetivos específicos
1. Establecer mediante la revisión bibliográfica los principales métodos del tratamiento de agua
residual proveniente de los procesos productivos de Trapiches artesanales, Curtiembres, Minería
de oro y beneficio de café.
2. Identificar el tratamiento de aguas residuales que se abordan en la industria de Trapiches,
Curtiembres, Minería de oro y beneficio de café.
3. Determinar los mecanismos más relevantes en cuanto a aplicación de los tratamientos de
agua residual proveniente de la industria de Trapiches artesanales, Curtiembres, Minería de oro
y beneficio de café que se pueden aplicar en Nariño.
MARCO TEORICO
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Características de las Aguas Residuales
Los indicadores que miden el grado de contaminación que presenta el agua residual son la
demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y la demanda química de oxígeno (DQO), que miden
respectivamente la cantidad de oxígeno disuelto consumido bajo condiciones específicas para la
oxidación bioquímica o química de toda la materia orgánica e inorgánica presente en el agua.
También se puede medir la contaminación con los valores de sólidos en suspensión, nitrógeno,
fósforo o metales pesados.
Según Rigola, 2001, los procesos de tratamiento de aguas residuales son: Tamizado, rejas,
micro-filtración, tratamientos primarios, sedimentación primaria, precipitación química –
coagulación, tratamiento secundario, lodos activados, biodisco, lagunaje, relleno biológico,
tratamiento terciario.
Trapiches.
La producción de panela ha sido tradicionalmente uno de las principales actividades de las zonas
rurales Andinas de Colombia, y después del cultivo de café, el país es el segundo productor
mundial dentro de aproximadamente 25 países, además es el mayor consumidor de panela en el
mundo. En Colombia, la caña de azúcar se cultiva en forma productiva desde el nivel del mar
hasta alturas superiores a los 2.000 metros en las más variadas condiciones de temperatura,
luminosidad, precipitación y calidad de suelos. Es un cultivo perenne, pues permite una captura
permanente del recurso tropical más abundante, la luz solar; disminuye los costos y los riesgos
asociados a la siembra en los cultivos semestrales y anuales y mantiene una cobertura constante
sobre el suelo lo que disminuye los costos de control de malezas y permite un uso más eficiente
del agua y un mejor control de la erosión.
Una vez cultivada, es aprovechada para la obtención de panela y derivados. En el país se
presenta la particularidad que este proceso se ejecuta mediante la utilización de trapiches
artesanales, en el país aproximadamente esta labor se realiza en más de trescientos cincuenta
mil trapiches, que generan unos 3.000.000 de empleos de subsistencia.
Al ser artesanales, es muy poco el control qué se hace de los residuos sólidos y líquidos que se
derivan de la actividad de molienda; este sector es quizá uno de los más contaminantes del
recurso hídrico por las descargas de aguas residuales sin tratamiento, con altos contenidos de
DBO (Demanda Biológica de Oxígeno); a razón de ello el Ministerio de Protección Social emitió
la Resolución 779 de 2006, el Decreto 3075 de 1997, donde se menciona las características que
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debe tener un trapiche artesanal; así como también el Decreto 1594 del 26 de junio de 1984 del
Ministerio de Salud que enmarca los parámetros que necesita el agua residual para poder
realizar su vertimiento a los cuerpos de agua; el Decreto 1541 de 1978 del Ministerio de
Agricultura que trata del control de vertimientos líquidos domésticos e industriales
El departamento de Nariño, no es ajeno a la producción de los derivados de la caña de azúcar, y
esta es una de las cinco más importantes cadenas productivas del Departamento (Viloria de la
Hoz, 2007), y como toda industria donde se procesa alimentos, genera aguas residuales
industriales, en este caso, éstas provienen de actividades diarias como el lavado de
herramientas y equipos, y lastimosamente la disposición de estas aguas se hace en los sitios
aledaños al trapiche, sin tener en cuenta los efectos que se pueda generar al medio ambiente.
Los vertimientos generados por el proceso de molienda en el trapiche, están compuestos
generalmente por altos contenidos de azúcares (glucosa y sacarosa), y sólidos suspendidos, y
no existe una tecnología estandarizada para su tratamiento y disposición final.
Desde este panorama, el tratamiento convencional de este tipo de aguas residuales involucra
costos que los dueños de trapiches en su mayoría no pueden subsidiar, dada la precaria
situación económica de la población, reflejada en los altos índices de miseria y pobreza (Dane,
2005) y las características de subsistencia de la industria panelera en Nariño, que impiden
reinversión y mejoramiento tecnológico a nivel de cultivo y procesamiento (España, 1994).
El 68,7% de los trapiches en Nariño se localiza en los municipios de Sandoná, Consacá, Ancuya
y Linares, quienes aportan el 74,4% de la producción departamental (URPA, 1983). Sandoná es
el municipio que presenta la menor eficiencia económica de los cuatro mencionados (Luna,
1991), aporta cerca de 21.990 toneladas de caña de azúcar, representando el 24% del total
departamental y posee en operación aproximadamente 25 trapiches (GPE, 2004).
Dadas las condiciones de los vertimientos y las características de eficiencia y costos
relativamente bajos de construcción, operación y mantenimiento, en algunos trapiches de los
mencionados se implementa el sistema anaeróbico, que ofrece una buena alternativa para
depurar las aguas mieles residuales de este sector productivo.
En primera instancia se implementa el sistema anaeróbico; la digestión anaerobia es un proceso
de transformación y no de destrucción de la materia orgánica, como no hay presencia de un
oxidante en el proceso, la capacidad de transferencia de electrones de la materia orgánica
permanece intacta en el metano producido. En vista de que no hay oxidación, se tiene que la
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Demanda Bioquímica de Oxigeno (DQO) teórica del metano equivale a la mayor parte de la DQO
de la materia orgánica digerida (90 a 97%), una mínima parte de la DQO es convertida en lodo (3
a 10%). En las reacciones bioquímicas que ocurren en la digestión anaerobia, solo una pequeña
parte de la energía libre es liberada, mientras que la mayor parte de esa energía permanece
como energía química en el metano producido.
Ahora bien la carga orgánica característica del vertimiento producto de las actividades del
trapiche, es procesada por unas bacterias facultativas y anaerobias estrictas que se alimentan de
componentes orgánicos, en ausencia de oxígeno. De esta manera producen biogás que está
formado por metano (CH4) y Dióxido de carbono (CO2). También se obtiene lodos residuales,
subproductos orgánicos y biomasa. El resultado más importante es una corriente de agua con
menos contaminación orgánica.
El proceso se realiza en forma secuencial e involucra tres grandes grupos tróficos y cuatro
pasos de transformación: 1. Hidrólisis: Grupo I: bacterias hidrolíticas, 2. Acidogénesis, Grupo I:
bacterias fermentativas, 3. Acetogénesis Grupo II: bacterias acetogénicas, 4. Metanogénesis
Grupo III: bacterias metanogénicas. (Madigan, 1997)
El proceso se inicia con la hidrólisis de polisacáridos, proteínas y lípidos por la acción de enzimas
extracelulares producidas por las bacterias del Grupo I. Los productos de esta reacción son
moléculas de bajo peso molecular como los azúcares, los aminoácidos, los ácidos grasos y los
alcoholes, los cuales son transportados a través de la membrana celular; posteriormente son
fermentados a ácidos grasos con bajo número de carbonos como los ácidos acético, fórmico,
propiónico y butírico, así compuestos reducidos como el etanol, además de H2 y CO2. Los
productos de fermentación son convertidos a acetato, hidrógeno y dióxido de carbono por la
acción de las bacterias del Grupo II, las cuales son conocidas como “bacterias acetogénicas
productoras de hidrógeno”. Finalmente las bacterias del Grupo III o metanogénicas convierten el
acetato a metano y CO2, o reducen el CO2 a metano. Estas Transformaciones involucran dos
grupos metanogénicos que son los encargados de llevar a cabo las transformaciones
mencionadas anteriormente: acetotróficas e hidrogenotróficas. En menor proporción, compuestos
como el metanol, las metilaminas y el ácido fórmico pueden también ser usados como sustratos
del grupo metanogénico (Díaz-Báez, 2002).
Las ventajas de la digestión anaeróbica son; alta eficiencia en purificación, estimada en un 80%
de remoción de Demanda Biológica de Oxígeno (DBO), la baja producción de lodos, y el bajo
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consumo de energía, si se lo compara con la digestión aerobia. Otra ventaja es la producción de
biogás que es una fuente valiosa de energía. La desventaja principal es la fácil desestabilización,
en la cual puede llegar a condiciones de lavado. En ese punto hay desaparición de biomasa, de
modo que se debe realizar una inoculación de las bacterias nuevamente.
Sin embargo, después de todo un proceso de varios años, realizado por la entidad ambiental
CORPONARIÑO y su Ventanilla Ambiental, las administraciones municipales de Sandoná,
Linares y Ancuya, FEDEPANELA y el Instituto Departamental de Salud, en el marco del
Convenio de Producción Más Limpia suscrito con este grupo de actores y Coopanela Ltda se
instala en 26 trapiches artesanales, un sistema piloto para el tratamiento para las aguas
residuales, basado en la inoculación de microorganismos eficaces (EM), donde finalmente se
obtuvo como resultado que la remoción en carga contaminante fue mucho mayor a la esperada.
El funcionamiento de estos sistemas radica en remover la materia orgánica proveniente de las
descargas residuales generadas en la botija, cachacera y lavado de gaveras, moldes, pailas,
pisos, mesones e instalaciones en general, mediante la acción de procesos físicos y
microbiológicos asistidos con la adición de cepas mejoradas.
Finalmente este sistema conlleva a unas ventajas y desventajas: entre las ventajas están:
Instalación muy sencilla, mucho más económico que otras alternativas, mínima área total
requerida, fácil operación y mantenimiento, altamente eficiente aún sin la adición de
microorganismos, permite cumplir con las exigencias legales tanto en materia sanitaria como
ambiental; desventajas, ya que es un sistema que maneja un importante contenido de azúcares y
además combina unidades anaerobias y aerobias, su operación es susceptible a la generación
de olores y a la proliferación de insectos, lo cual, por una parte requiere que su instalación se
realice en sitios aislados de la producción. (CORPONARIÑO, 2006)
Curtiembres
El proceso para la obtención de piel acabada a partir de la piel bruta o el cuero fresco puede
dividirse en múltiples etapas, que a su vez pueden englobarse en cuatro fases: ribera, curtición,
post-curtición y acabados. En la figura siguiente se representan las etapas y procesos principales
que se llevan a cabo en la industria del cuero, identificando a demás contaminantes del agua,
contaminantes del aire y desechos.
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Estado General del Sector Curtiembre en Colombia (CPML et. al., 2004):
Se tienen datos de industrias de curtiembres establecidas en los departamentos de Nariño,
Quindío, Risaralda, Cundinamarca, Antioquia, Atlántico, Valle del Cauca, Tolima, Bolívar
Santander y Huila. En la siguiente tabla se muestra información sobre número de curtiembres,
tamaño y producción por región.
Número y tamaño de las curtiembres registradas en Colombia
Ubicación Número de
curtiembres
Producción
promedio
(Pieles/mes)
Producción máxima
(Pieles/mes)
Bogotá (San Benito y San
Carlos)
350 33.000 140.000
Cundinamarca (Villapinzón,
Chocontá y Cogua)
190 70.000 120.000
Antioquia (Medellín, Guarne y
Sonsón)
7 62.000 74.000
Valle del Cauca 22 41.000 92.000
Atlántico 2 21.000 Sin información
Nariño 64 19.000 38.000
Quindío 27 12.000 50.000
Bolívar 1 10.000 Sin información
Risaralda 1 9.000 12.000
Santander 4 Sin información Sin información
Huila 1 Sin información Sin información
Tolima 8 Sin información Sin información
Total 677 277.000 Sin información
Fuente: CPML et. al., (2004).
Características del sector Curtiembre en Nariño:
En Nariño la industria curtiembre se caracteriza por producción artesanal y escasa tecnificación.
Las curtiembres de los municipios de Pasto y Belén firmaron el Convenio Regional de
Competitividad Exportadora de la Cadena del Cuero, productos de cuero y calzado con el
gobierno nacional, entidades financieras, instituciones y gremios, para el fortalecimiento del
sector y búsqueda de nuevos mercados. A pesar de que en estos municipios se han desarrollado
trabajos de sensibilización y capacitación en tecnologías más limpias, la mayoría de curtiembres
vierten sus aguas residuales sin tratamiento directamente a la quebrada Mocondino y al río
Pasto. Algunas curtiembres han instalado trampas de grasas, rejillas, canales y desarenadores.
La carga contaminante de DBO aportada diariamente es de 9.000 Kg y los sólidos totales de
32.000 Kg. La concentración de cromo en los cuerpos de agua receptores de los vertimientos
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superan los 50 mg/L afectando la fauna acuática. Se han detectado que las principales causas
de morbilidad asociada a las curtiembres son: infección respiratoria aguda, parasitismo intestinal,
enfermedad diarreica aguda, afectación hepática y a los riñones, enfermedad ácido péptica y
enfermedades dermatológicas (CPML et. al., 2004).
Minería de oro:
Generalmente, los proyectos de minería de oro realizan el quemado usando la retorta, razón por
la cual los vapores van al medio ambiente y pueden ser inhalados no solo por los trabajadores
del proyecto, sino que pueden ser absorbidos por las demás especies ubicadas en la zona de
influencia, como son las plantas, aves y fauna terrestre, cabe mencionar que algunos de los
proyectos se han concientizado pero la gran mayoría sigue realizando procesos tradicionales,
enfatizando que hasta la fecha no se ha presentado ningún problema de salud por la utilización
de mercurio.
No obstante, hay proyectos como el caso de la mina Canadá, quienes tienen procesos de
remoción de mercurio que oscilan entre el 70 y 80 %, lo anterior basándose en los sistemas y
medidas que existen planteadas en las guías minero ambientales emitidas por el Ministerio de
Minas y Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible.
Las actividades de beneficio y transformación frecuentemente generan reacciones químicas
debido al contacto de los minerales con el agua, generando compuestos de naturaleza ácida. El
contacto del agua con la pirita y otros minerales inestables como al azufre estimula procesos
acelerados de oxidación que contribuyen a la acidificación del agua. Por otra parte, los drenajes
resultantes de los procesos mineros arrastran partículas de compuestos que aumentan la
turbidez de las aguas receptoras alterando así los procesos fotosintéticos de las plantas acuáti-
cas, especialmente en ambientes lacustres.
Otro tipo de aguas residuales industriales mineras, contienen grasas, aceites y solventes
provenientes, en su mayoría, de máquinas y equipos, o componentes químicos disueltos como
sales, ácidos minerales y metales que no se degradan de forma natural y que pueden presentar
algún grado de toxicidad. Por las razones anteriores, la mina Canadá consideró un manejo
especial de las aguas residuales de minería teniendo en cuenta las siguientes medidas:
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• Realizar una caracterización detallada de la naturaleza química de los minerales
procesados y de sus desechos, para predecir la posible formación de compuestos ácidos
al contacto con el agua.
• El drenaje de las aguas residuales industriales, desde los sitios de beneficio y
transformación se realizará preferiblemente por bombeo, ya que el drenaje por gravedad
arrastra sedimentos y tiene mayor porcentaje de turbidez.
• Los sitios donde se almacenen escorias y otros residuos industriales minerales contarán
con sistemas de recolección y tratamiento de las aguas de escorrentía que hayan entrado
en contacto con ellos, antes de ser vertidas a un cuerpo de agua o de infiltrarlas en el
suelo. Las aguas de escorrentía que hayan transitado sobre materiales estériles,
apilamientos de mineral, y las provenientes de los drenajes mineros deben ser
interceptadas y conducidas a sistemas de tratamiento mediante canales hechos en tierra
o impermeabilizados.
Para el tratamiento de las aguas ácidas, se aplican técnicas de neutralización como la adición de
cal, por su bajo costo y alta eficiencia. Esta técnica se realiza en cinco etapas de tratamiento: la
homogeneización, la mezcla, la aireación, la sedimentación y la disposición final del lodo de
desecho.
La cal se puede agregar en suspensión líquida, para lo cual se requiere un sistema de
alimentación, compuesto de una bomba que alimenta un dosificador por medio del cual se
inyecta la cal. Los requerimientos de cal de esta técnica son menos de 0.1 Kg/1000 Litros para
aguas con pH entre 3.5 y 5.0.
Para el tratamiento de los sólidos en suspensión de las aguas residuales industriales se
proponen sedimentadores a gravedad en los que se realiza el almacenamiento temporal del
agua. Estos pueden ser pozos, tanques o lagunas cuya condición principal es tener una baja
velocidad de flujo que permita la sedimentación.
El tratamiento de los sólidos disueltos y la estabilización del pH, se logra haciendo correr el agua
por pendientes de cascadas artificiales para favorecer su aireación y oxidación.
Con las medidas ambientales anteriormente elaboradas, la mina Canadá, realiza el tratamiento
de las aguas residuales producto de la actividad minera y da cumplimiento a la normatividad
ambiental vigente, mitigando el impacto sobre la fuente receptora y disminuyendo los riesgos de
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afectación a la calidad del agua, que en las zonas bajas puede ser utilizada para consumo
humano, sistemas de riego y actividades pecuarias.
Beneficio de café
El establecimiento de sistemas apropiados de producción, acorde con la disponibilidad técnica y
económica de los agricultores, permite minimizar y prevenir la degradación de los suelos y
conservar la cantidad y calidad agua, de tal modo que se incremente la productividad de los
suelos mediante sistemas de manejo apropiados y oportunos de bajo costo; para lo cual se
buscan soluciones ambientales y sociales que generen mejor calidad de vida a los caficultores,
las cuales se diseñan teniendo en cuenta que los productores son pequeños agricultores y por lo
tanto es necesario que las estrategias sean eficientes, sencillas, económica y modulares, que
sean fácilmente adoptadas sin dificultades por los productores y sobre todo que perduren en el
tiempo, favoreciendo el comercio de café y la conservación de los recursos naturales (Cenicafé,
2011).
La federación Nacional de cafeteros en “El morral ambiental de mi empresa cafetera”, se plantea
los siguientes tratamientos para el manejo adecuado de las aguas mieles:
Tratamiento artesanal para fincas menores a 1,5 ha de producción: el cual cuenta con una
laguna de fermentación y otra de filtración para lo cual se utiliza barreras físicas como tarros
plásticos, llantas o guadua, además tiene boñiga e vaca, cal, melaza, UREA, piedra o grava,
también tiene un pozo de infiltración en el cual se hace el vertimiento del agua residual.
Tratamiento artesanal para fincas menores a 1,6 ha de producción: a diferencia del método
descrito anteriormente se plantea adicionar al proceso una trampa de pulpa y el proceso se lleva
a cabo del mismo modo que en el tratamiento anterior. En los tratamientos descritos, se ve que
se aplican técnicas de remoción físicas y biológicas, las cuales son accesibles a los pequeños
caficultores, generando un beneficio al medio ambiente, conservando de este modo el recurso
hídrico y mejorando la calidad de vida de los productores.
Cenicafé (1999), desarrolla el sistema modular de tratamiento anaerobio (SMTA), los cuales
están compuestos por dos unidades que permiten la separación de fases de la digestión
anaerobia: el reactor Hidrolítico/Acidogénico (RHA) y el reactor metanogénico (RM). Mediante los
cuales fue posible incrementar la carga orgánica por día desde 1,5 hasta 10kg de DBO por metro
cúbico de reactor metanogénico, manteniendo una remoción de contaminación superior al 80%,
expresada como DQO.
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Del mismo modo Jorge del Real Olvera y Joana Islas Gutiérrez (2010), plantean usar una
comunidad microbiana proveniente del fluido rumial vacuno, depurar aguas residuales
proveniente del despulpado del café, así disminuir la carga orgánica expresada como DQO, para
lo cual se empleó una reactor por lotes anaerobio y mesofilo de dos litros de capacidad, bajo
diferentes condiciones de temperatura (28 y 36°C) y unas condiciones de pH entre 4,6; 7,0 y 8,5;
obteniendo como resultado una remoción de DQO superiores al 50% del contenido inicial,
llegando hasta el 91,2% con un pH de 4,6 y a una temperatura de 28°C en un periodo de 16
días. Lo que muestra que el microorganismo bajo estudio es capaz de adaptarse a las aguas
residuales del beneficio de café y así degradar la mayor parte de la carga orgánica y de este
modo convertirse en una opción de tratamiento de aguas residuales biológica y adquiere un gran
potencial biotecnológico para el tratamiento de vertidos del despulpado de café.
Teniendo en cuenta lo mencionado anteriormente se puede observar que los tratamientos
alternativos pueden ser rentables y eficientes en la remoción de carga orgánica de aguas
residuales provenientes del beneficio del café, previa estandarización y evaluación del efecto de
los microorganismos sobre los ecosistemas que se ven expuesto a la descarga final, la cual se
debe llevar a cabo por parte de los organismos o entidades competentes.
Los tratamientos descritos anteriormente tienen una reducción de 70 al 95%, lo que significa
que las aguas residuales mantienen una carga contaminante alta de aproximadamente DQP de
2000 a 3000 ppm, lo que se traduce a un impacto negativo sobre los cuerpos de agua cuando
son vertidos en ellos, siendo necesario hacer tratamientos posteriores que según Nelson
Rodríguez Valencia (2009), lleven a una reducción hasta los 490 y 279 ppm en términos de
DQO y DBO respectivamente, valores correspondientes a la concentración media letal para el
pez Lebistes reticulatus, el cual es un bioindicador en estudios de impacto biológico, para lo
cual plantea sistemas acuáticos de tratamiento sembradas con especies flotantes Eichhornia
crasssipes, Pistia stratiotes, Salvinia auriculata y Typha augustifolia, evaluando la remoción en
parámetros físico-químicos DQO, DBO, ST, SST, NT, PT, KT, S y bacterias coliformes; para lo
cual se obtuvo como resultado que la mejor especie para el postratmiento de las aguas mieles
del café fue E. crassipes, seguida de P. startiotes, T. angustifolia y S. auriculata; posteriormente
se realizó ensayos combinando especies , con la cual se obtuvo que el sistema que contempla 4
especies tuvo mejor desempeño que el sistema que opero con mezcla de 3 especies, que a su
vez presenta mejor desempeño que el sistema que utilizo solamente la especie E. Crassipes,
seguido de esto implementa un tratamiento en una finca cafetera utilizando dos especies de
plantas acuáticas, obteniendo como resultado un disminución DQO y DBO desde 1902 y 821
16

ppm a 328 y 142 ppm respectivamente, la eficiencia del tratamiento se realiza con la
implementación de piscinas de producción de tilapia, en las cuales no se observa efectos tóxicos,
lo que representa una actividad económica paralela a la caficultura.
La importancia de disminuir al máximo la cantidad de carga contaminante del agua radica en el
aprovechamiento posterior que podemos hacer de esta, como en la piscicultura como lo muestra
la investigación mencionada anteriormente o para evitar la contaminación de suelos y fuentes de
agua, las cuales pueden ser usadas como fuentes de agua potable por otras poblaciones, de
este modo no solo se beneficia la comunidad caficultora sino también comunidades aledañas a la
población en la cual se está llevando a cabo la actividad agroindustrial.
CONCLUSIONES
• La fabricación de panela, se realiza después de varias etapas, entre las cuales se
destaca la producción, la cual utiliza grandes cantidades de agua que es utilizada en el
lavado de utensilios y herramientas de las actividades diarias, generando agua residual
que en ocasiones es vertida directamente al suelo y/o fuentes hídricas sin tener en cuenta
la normatividad ambiental vigente relacionada con las cargas de los vertimientos.
• El problema de tratamiento y disposición final de las aguas mieles residuales
provenientes de los trapiches artesanales en el departamento de Nariño, en particular los
asentados en el municipio de Sandoná, Consacá, Ancuya y Linares, radica en su
imposibilidad económica y tecnológica, dadas las características de subsistencia en que
se basa su funcionamiento.
• El tratamiento de aguas residuales a nivel de trapiches artesanales se realiza mediante
métodos biológicos que consiste en la actividad biológica provocada por bacterias
facultativas cuyas funciones son transformar la materia orgánica en gas carbónico y
metano, en ausencia de oxígeno.
• Debido a que en la composición de las aguas residuales provenientes de la molienda
predominan los componentes orgánicos, la mayoría de tratamientos están dirigidos a la
eliminación de dichos componentes, mediante los sistemas anaeróbicos y la inoculación
de Microroganismos eficientes (EM).
17

• Luego del análisis realizado en la diferente literatura en cuanto al proceso productivo de
la industria de las curtiembres, se puede concluir que esta actividad representa graves
impactos ambientales para los cursos de agua receptores de los efluentes líquidos, en los
casos que no existe sistema de tratamiento o esté es realizado de forma incompleta o
incorrecta, características que se destacan principalmente de esta industria de Nariño.
• A partir de las investigaciones de los métodos de tratamientos de agua residual de las
curtiembres se concluye que se pueden dar mejoras en el control y eficiencia en el
proceso de curtido, estandarizando, ensayando las dosis de producto químicos curtientes
(Sales de cromo) para las cuales exista un mejor nivel de agotamiento, es decir, que las
cantidades de cromo residual sean las mínimas en las aguas residuales vertidas luego de
los baños de curtición.
• El cromo se puede recuperar, regenerar y reutilizar en el mismo proceso de curtido,
después de haber pasado previamente por estos mismos procesos de reutilización; o sea
que puede re-reutilizarse repetidas veces, obteniéndose cuero de calidad requerida.
• El filtro de malla 100 (código Mash) en acero inoxidable reduce significativamente el
contenido de sólidos en suspensión del agua residual del proceso de curtido, en un 97%,
siendo más adecuado que un filtro de grava y arena sílice ya que este último se obstruye
en poco tiempo porque los lodos depositados forman una capa fibrosa difícil de retirar por
retrolavado. En el filtro de malla es más fácil hacer mantenimiento periódico y desde el
punto de vista ambiental en más recomendable porque no genera residuos sólidos, que
causan un impacto negativo importante en los filtros de grava y arena.
• El agua residual, después de precipitar el cromo, puede ser reutilizada después de un
tratamiento convencional con policloruro de aluminio como floculante y con hipoclorito de
sodio que oxida materia orgánica y elimina microorganismos, reduciendo
significativamente el elevado consumo de agua en las curtiembres. El policloruro de
aluminio presenta resultados de floculación en corto tiempo y con elevada eficiencia, en
dosificación de 30 ppm.
• Es necesario continuar trabajando en la minimización de contaminación de cuerpos de
agua por vertimientos industriales, con la implementación de tecnologías limpias
18

accesibles a pequeñas y medianas industrias, en un marco de sostenibilidad. En el caso
específico de las curtiembres de Nariño es importante se logre el cumplimiento de las
metas descontaminación planteadas en los POCAS de la quebrada Mocondino y Rio
Pasto, desde los procesos del curtido que producen elevadas cargas contaminantes en
sus aguas residuales.
• El tratamiento de aguas residuales industriales se hará en los mismos espacios de
beneficio y transformación, el mantenimiento respectivo se realiza de manera periódica
para evitar que se presenten fugas o infiltraciones, de igual forma, con los muestreos de
calidad, hechos por laboratorios certificados a fin de constatar el cumplimiento normativo
de remoción de carga contaminante sobre la fuente hídrica.
• Semestralmente se deben retirar los sedimentos de las piscinas de neutralización y
sedimentadores. Los lugares y cuerpos receptores de los vertimientos finales deben ser
aprobados por las autoridades ambientales.
• El manejo del mercurio se debe realizar siempre en circuitos cerrados, evitando cualquier
vertimiento, mediante el uso de barriles amalgamadores y retortas que permiten realizar
una recuperación máxima del mercurio.
• Para el manejo del cianuro se tendrá mediadas especiales tales como:
- Mantener antídotos en la planta para actuar en los casos de envenenamiento por
ingestión o absorción.
- El cianuro se puede recuperar desde líquidos con diversos procesos como: AVR,
SART, AFR, MNR, Hannah, etc.
- El cianuro también puede ser destruido en líquidos usando diversos procesos
como: INCO (Dióxido de azu-fre), Peróxido de hidrógeno, degradación natural,
entre otros. La degradación del cianuro genera amonio, nitrato y nitrito que
pueden requerir sistemas biológicos, lagunas o piscinas especiales para tomar el
nitrógeno de estos efluentes.
19

• Siendo la cadena productiva del café, una de las más importantes a nivel nacional, es de
vital importancia continuar con las investigaciones referentes al proceso productivo, uso
del agua, tratamiento de aguas residuales y nuevas alternativas para aprovechar los
subproductos derivada de esta actividad.
• Al pensar que muchos de los habitantes de nuestro país no tiene acceso al agua, es de
gran importancia pensar en optimizar el uso del agua en el proceso productivo del café y
obtener aguas residuales con una carga contaminante baja, ya sea para aprovecharla en
otro proceso en las fincas cafeteras como para el vertimiento y que esto no represente
una externalidad negativa para las poblaciones aledañas a las fincas cafeteras, y de este
modo garantizar en un pequeño porcentaje el acceso de las diferentes poblaciones al
agua.
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